硅的材料性能

　　純凈的單晶硅具有灰色金屬光澤 ，硬而脆，是典型金 剛石結構 的半導 體 ，經拋光后 表面光亮如鏡 。硅的熔 點為 1420℃，常溫下硅 的化學性 質穩定 ，升 溫時，很容易同氧、氯等多種物質發生反應，高溫下極活 潑 。硅 不溶 于鹽 酸、硫 酸 、硝 酸及王水 ，但 易溶 于 HF—HNO?；旌弦?，后者常用作為硅的腐蝕液 ；硅易與堿反應 ，可用來 顯示晶體缺 陷 ；硅與金屬作用 能便于實現機電器件的集成化。在室溫下 ，單晶硅在外力 作用下很難產生 位錯和滑移 。但 由于其抗拉應力遠大于抗剪應力，因此 ，在切割、研磨和機械拋光等加工過程 中，硅材料由于承受剪切應力而易于產生破碎現象，從而影響成品率。 2 硅片直徑及集成 電路的發展趨勢按照美 國半導體 工業協 會 （SIA）提 出 的微 電子技 術發展構 圖 ，到 2008年 ，將開 始使用直徑為 450 mm 的硅 片 ，實現 特征線寬 0．07btm，硅 片表 面總厚度變化 （TTV）要求小于 0．2btm，硅 片表面局部平整 度 （SFQD）要求 為設 計線 寬的 z／3，硅 片表面粗糙度要求達到納米和亞納米級，芯片集成度達到 9000 萬個晶體管／平方厘米等。目前 ，一個芯片上可集成幾 億個元 件 ，集成 電路 已進 入 ULSI階段 ，ULSI電路集成度的迅速增長主要取決于以下 2個因素 ：一是 完美 晶體生長 技術 已達 到極 高 的水 平 ；二是 制造設備 不斷完善 ，加 工精度 、自動化程度和可靠 性的提高 已使器件尺寸進入深亞微米級領域。